Estudios de resonancia magnética y técnicas electrofisiológicas para evaluar y predecir la discapacidad en pacientes con esclerosis múltiple

Abstract

La presente tesis se basa en cuatro artículos originales y un artículo de revisión que pertenecen a una misma línea de trabajo: el uso de técnicas de resonancia magnética (RM) y electrofisiológicas para evaluar y predecir la discapacidad física o cognitiva en pacientes con esclerosis múltiple (EM).

En primer lugar, a través de RM convencional se ha evaluado el comportamiento radiológico de determinados patrones de lesiones cerebrales y su asociación con una peor evolución de la discapacidad. El trabajo muestra que las lesiones con un borde hipointenso en secuencias T2 y las lesiones captantes de gadolinio en anillo aparecen en el 9 y 12% de los pacientes con EM seguidos según la práctica clínica habitual. Además, la presencia de lesiones captantes de gadolinio en forma de anillo incrementa el riesgo de alcanzar una discapacidad elevada en menor tiempo y por tanto predice una peor evolución de la enfermedad.

En segundo lugar se ha realizado un estudio multimodal del cuerpo calloso utilizando de forma conjunta técnicas electrofisiológicas con RM avanzada para indagar en el papel de la alteración de dicha estructura sobre la discapacidad física y cognitiva. El cuerpo calloso en pacientes con EM presenta una alteración tanto de la estructura e integridad microestructural como en la función de inhibición transcallosa. La alteración estructural y funcional de esta comisura se asocia con un bajo rendimiento cognitivo y con mayor discapacidad física.

En tercer lugar se han utilizado diversas técnicas de RM avanzada para evaluar la integridad del tejido cerebral tanto de la sustancia gris como de la sustancia blanca y su relación con el rendimiento de diversas funciones cognitivas. En los pacientes existe un daño global de la integridad microestructural que afecta la sustancia blanca y la sustancia gris desde fases iniciales de la enfermedad. Sin embargo, la relación entre el daño microestructural y la disfunción cognitiva es específica de algunas regiones concretas según el test cognitivo evaluado. La integridad microestructural en la sustancia blanca y la presencia de lesiones parecen ser los principales eventos que explican la varianza del rendimiento cognitivo en pacientes poco discapacitados.

En cuarto lugar, se ha investigado la capacidad de marcadores de desmielinización, daño axonal y astrogliosis en RM avanzada para predecir la discapacidad y la atrofia cerebral a medio plazo. Este último trabajo, actualmente enviado para su revisión a una revista científica, fue seleccionado para ser presentado en la “Contemporary Clinical Issues Plennary Session” de la Academia Americana de Neurología celebrada en Nueva Orleans en 2012. Del trabajo se concluye que la astrogliosis y el daño axonal son eventos relevantes en la progresión de la discapacidad y se propone el ratio de mioinositol/N-acetilaspartato obtenido mediante espectroscopia es un robusto predictor de la evolución de la atrofia y la discapacidad en pacientes con esclerosis múltiple.

Estos estudios han servido para profundizar en el conocimiento de la fisiopatología de los condicionantes de la discapacidad, y en el avance en la búsqueda de marcadores de RM y electrofisiológicos útiles para evaluar y predecir la discapacidad en la EM.

This thesis is based in four original articles and one review from the same research topic: the use of different magnetic resonance (MR) and electrophysiological techniques to evaluate and predict the clinical and cognitive disability in patients with multiple sclerosis (MS).

First, the radiological behaviour and clinical meaning of lesions with hipointense rim on T2 weighted sequences and lesions with ring enhancement on T1 were evaluated. The presence of ring enhancement increases the risk of disability worsening.

On the second article, the corpus callosum was evaluated through electrophysiological and MR techniques to understand the role of this structure on physical and cognitive dysfunction in MS patients. The structure and function of the corpus callosum is impaired in MS and relates to worse cognitive performance in memory and executive tests.

Third, we used several advanced MR techniques to evaluate the integrity of brain tissue, both in white matter and grey matter, in MS and their relationship with cognitive functions. The microstructural integrity is widespread impaired although the cognitive performance relates to the damage of specific regions. The impairment of white matter microstructural integrity and the presence of lesions are the main factors explaining the cognitive impairment in patients.

Finally, the capacity of markers of demyelination, axonal damage and astrogliosis to predict the evolution of disabilty and brain atrophy along four years was investigated. This work shows that astrogliosis and axonal damage are cardinal events leading to disesase evolution. The ratio of myoinositol and N-acetylaspartate obtained through spectroscopy is a robust predictor of disability and brain atrophy progression.

These works have improved the knowledge on the physiopathological events underlying disability in multiple sclerosis and can be useful in the search of biomarkers that predict disease evolution.